數控立式加工中心主傳動能耗模型
數控立式加工中心主傳動系統一般包括電機驅動和機械傳動兩個部分，每個部分的能量消耗都十分復雜。但是，文獻將主傳動系統的功率簡化為空載功率、切削功率和附加載荷損耗功率3個部分(圖1)。其中，空載功率、切削功率和附加載荷損耗功率的定義如下:空載功率:機床主傳動系統在某一指定轉速下穩定運行且尚未加工的狀態稱為空載狀態，其間所消耗的功率稱為空載功率;切削功率:機床主傳動系統在切削狀態下用于去除工件材料所消耗的功率;附加載荷損耗:機床主傳動系統由于載荷(切削功率)而產生的附加損耗。這部分損耗只在切削狀態下存在。 從圖1可以看出:數控立式加工中心主傳動系統的輸入功率可以分為空載功率、切削功率和附加載荷損耗功率:其中:附加載荷損耗功率形成比較復雜，主要包括電機和機械傳動部分在切削狀態下產生的附加電損和機械損耗。同時，附加載荷損耗的測量也很復雜，不可能直接準確測量，附加載荷損耗與切削功率之比(負載載荷損耗系數)是一個0. 15 --0.25之間的常數。不過最新研究發現:附加載荷損耗系數不是一個常數，而是與切削功率成正比，即： 由式(1)、(2)可以得到: 由式(3)可知:知道測量出輸人功率Pi，估計出空載功率Pu。，就可以估計出附加載荷損耗Pad和切削功率Pc，實現切削功率的在線估計。